PLC與iFIX在遠(yuǎn)程通訊中的應(yīng)用

邱秀中，張東民（江蘇新海石化有限公司，江蘇 連云港 222113）

在自動(dòng)化日益發(fā)展的今天，PLC越來越多地用于自動(dòng)控制當(dāng)中，控制系統(tǒng)功能越來越強(qiáng)大且更齊全，不但能連接多類現(xiàn)場(chǎng)儀表和設(shè)備，而且能實(shí)現(xiàn)很多通訊功能，RS232、RS485[4]、DP、以太網(wǎng)等。越來越多的應(yīng)用于化工煉油、冶金、水電等行業(yè)。PLC S7-300等系統(tǒng)，不但能與iFIX、組態(tài)王、Intouch[5]、Wiscon[6]、天工組態(tài)等上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)很好的通訊，而且組態(tài)簡(jiǎn)單方便易通，大小規(guī)?？刂萍氨O(jiān)控都能實(shí)現(xiàn)，深受人們的喜愛。

（1）西門子S7-300系統(tǒng)與iFIX連接在遠(yuǎn)程通訊中得到了很好的結(jié)合運(yùn)用，真正實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程通訊，節(jié)約了很多時(shí)間、人力、物力、資金，同時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定性更強(qiáng)大。

（2）越來越多的SCADA[7]系統(tǒng)應(yīng)用于罐區(qū)監(jiān)控及自動(dòng)裝車控制方面，應(yīng)用更方便更靈活。SCADA系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，應(yīng)用領(lǐng)域很廣，它可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、石油、化工、冶金等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領(lǐng)域。

1 設(shè)計(jì)要求

1.1 主要技術(shù)參數(shù)

下面主要以江蘇新海石化有限公司遠(yuǎn)程裝車系統(tǒng)為例，介紹本文所述遠(yuǎn)程通訊如何實(shí)現(xiàn)。

1.1.1 罐區(qū)通訊點(diǎn)清單

如表 1所示。

表1 罐區(qū)通訊點(diǎn)清單

1.1.2 如何實(shí)現(xiàn)

在罐區(qū)組態(tài)完畢后在畫面上動(dòng)態(tài)連接好，設(shè)置既能在本地操作控制泵啟停和閥開關(guān)，同時(shí)也能在監(jiān)控畫面上遠(yuǎn)程本地按鈕進(jìn)行遠(yuǎn)程控制泵啟停和閥開關(guān)，方便快捷實(shí)用。只需將內(nèi)部通訊點(diǎn)組態(tài)在相應(yīng)的模塊內(nèi)實(shí)現(xiàn)自啟動(dòng)或自停即可。一二期罐區(qū)通訊實(shí)現(xiàn)通過S7A驅(qū)動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)相互監(jiān)控顯示。

1.1.3 一二期罐區(qū)通訊S7A具體設(shè)置

如圖 1所示。

《論領(lǐng)導(dǎo)力》這本大師級(jí)別的經(jīng)典智慧，剛好可以獻(xiàn)給那些愿意沉下心來，為中國(guó)夢(mèng)認(rèn)真部署下一代中國(guó)長(zhǎng)壽企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。

圖 1 一二期罐區(qū)通訊S7A具體設(shè)置圖

1.2 江蘇新海石化有限公司SCADA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖

1.2.1 SCADA系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)

如圖 2所示。

圖2 SCADA系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)總圖

2 軟件設(shè)計(jì)

2.1 硬件配置

硬件主要采用西門子S7-300 CPU315或其它系列卡件、MOXA系列EDS-308、NPORT 5630、TCF-142系列模塊、DP電纜及網(wǎng)線若干、操作站電腦按標(biāo)準(zhǔn)配置即可。

2.2 軟件配置

軟件主要采用Invensys上位機(jī)軟件iFIX，加MB1驅(qū)動(dòng)，iFIX是全球領(lǐng)先的HMI/SCADA自動(dòng)化監(jiān)控軟件，集強(qiáng)大功能和安全性、通用性于一身，使之成為可以適用于任何生產(chǎn)環(huán)境下全面的HMI/SCADA解決方案。利用iFIX各種領(lǐng)先的專利技術(shù)，可以幫助企業(yè)制定出更快、更有效的商業(yè)及生產(chǎn)決策，以使企業(yè)具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

底層編程軟件是西門子S7-300軟件及S7A驅(qū)動(dòng)，S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。各種單獨(dú)的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（0.6～0.1μs）的指令運(yùn)算速度；用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算；一個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值；方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，對(duì)人機(jī)對(duì)話的編程要求大大減少。SIMATIC人機(jī)界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動(dòng)地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯(cuò)誤和特殊系統(tǒng)事件。具備強(qiáng)大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡(jiǎn)單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統(tǒng)；多點(diǎn)接口（MPI）集成在CPU中，用于同時(shí)連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其它SIMATIC S7/M7/C7等自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

通過iFIX數(shù)據(jù)庫變量有效地利用S7A驅(qū)動(dòng)把西門子采集過來的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)到IFIX顯示畫面上來顯示。以便供操作員操作。如果液位計(jì)采用RS485或RS232通訊可利用MB1驅(qū)動(dòng)設(shè)定地址來接受現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)過來信號(hào)從而實(shí)現(xiàn)畫面的監(jiān)控顯示。

2.2.1 西門子系統(tǒng)的設(shè)置及MPI連接設(shè)置

如圖 3、圖 4所示。

圖3 西門子系統(tǒng)的設(shè)置圖

圖4 MPI連接設(shè)置圖

2.2.2 遠(yuǎn)程通訊的實(shí)現(xiàn)

正如上述網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖所示，所做的工作主要有兩方面，一是在裝車區(qū)進(jìn)行程序組態(tài)，進(jìn)入S7-300軟件進(jìn)行通訊地址的設(shè)置，裝車和罐區(qū)地址必須在同一個(gè)段上，例如：192.168.200.20和192.168.200.21，然后在程序內(nèi)調(diào)用模塊進(jìn)行通訊點(diǎn)數(shù)的設(shè)置，雙方必須一致。

例如罐區(qū)PLC工程里面有DB10塊里面有DBD0-DBD44，那么裝車PLC工程里面也必須有DB10塊，并且必須有DBD0-DBD44，如圖 5所示。

通過這些點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)輸入輸出數(shù)據(jù)的讀取、狀態(tài)信號(hào)讀取、穩(wěn)壓裝車自動(dòng)聯(lián)鎖的實(shí)現(xiàn)。要想實(shí)現(xiàn)裝車系統(tǒng)控制罐區(qū)系統(tǒng)就必須在裝車系統(tǒng)里面進(jìn)行通訊地址相應(yīng)設(shè)置。

例如將裝車PID（采用SFC68模塊）調(diào)節(jié)輸入到罐區(qū)系統(tǒng)就必須進(jìn)行以下設(shè)置，如圖 6所示。

圖5

圖6

如上述所說的SCADA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖MOXA NPORT 5630硬件可以連接質(zhì)量流量計(jì)等儀表RS485、RS232等信號(hào)，在西門子底層利用MB1驅(qū)動(dòng)可以對(duì)通訊地址進(jìn)行設(shè)定，例如：讀取存儲(chǔ)區(qū)地址：流量計(jì)信號(hào)：42007 BWFloat；油品密度： 42013 BWFloat；油品溫度：42017 BWFloat流量計(jì)累積流量：42610 BWFloat。

MB1驅(qū)動(dòng)地址通訊波特率(Baud)：2400 kbps ；數(shù)據(jù)位(Data)： 8 ；停止位(Stop)： 2 ；校驗(yàn)位(Parit)：None。

MB1設(shè)置如圖 7所示。

圖7 MB1設(shè)置

3 結(jié)語

通過上述簡(jiǎn)要敘述及圖片論證，PLC S7-300和iFIX有機(jī)結(jié)合，真正實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程通訊控制，既方便快速節(jié)約成本和時(shí)間，又很大程度上節(jié)約了公司資金成本。上述只是介紹了PLC S7-300和iFIX結(jié)合在遠(yuǎn)程通訊中的應(yīng)用，PLC也可與組態(tài)王、Intouch、Wiscon、天工組態(tài)多個(gè)上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)通訊，并且與多家雷達(dá)等液位計(jì)通過RS485、RS232、RS422及MOXA CP5611等模塊驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)通訊等。

[1]王曙光.S7-300/400入門與開發(fā)實(shí)例[M].人民郵電出版社,2009,2(1).

[2]仲工.iFIX 4.0操作手冊(cè)[Z]. GE Fanuc公司.

[3]王森,艾紅.儀表工試題集[C].化學(xué)工業(yè)出版社2003,4(2).控制儀表分冊(cè).

[4]厲玉鳴.化工儀表及自動(dòng)化[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2001,1(3).

[5]Joan Sun.Wiscon 8.2操作手冊(cè)[Z].上海黑馬安全系統(tǒng)有限公司,2005,9.

[6]王振明.SCADA軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].機(jī)械工業(yè)出版社,2009,1.